一種應(yīng)用超重力和臭氧強化脫除硫酸鋅溶液中有機物的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種應(yīng)用超重力和臭氧強化脫除硫酸鋅溶液中有機物的方法，屬于冶金和化工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在濕法鋅冶金過程中，溶液中的有機物過高會影響溶液凈化電解生產(chǎn)過程，造成電解電流效率降低、直流能耗增加，整體生產(chǎn)成本增加?，F(xiàn)有的公知方法是需要加入吸附劑或其它添加劑，吸附劑或添加劑綜合循環(huán)利用、回收難度大，整體生成成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種應(yīng)用超重力和臭氧強化脫除硫酸鋅溶液中有機物的方法，利用超重力場在超重力環(huán)境下對硫酸鋅溶液進行凈化，并利用臭氧強化脫除硫酸鋅溶液中有機物，作業(yè)時間短，所需場地小，在同時有效的降低了人工勞動強度進行高效凈化。
[0004]為了達到上述目的，本發(fā)明提出如下技術(shù)方案:
一種應(yīng)用超重力和臭氧強化脫除硫酸鋅溶液中有機物的方法，具體步驟為:
1)將硫酸鋅溶液通過加溫裝置將硫酸溶液溫度提高到80_100°C；
2)將加溫至80_100°C的硫酸鋅溶液霧化，使溶液分散成顆粒狀和細線狀加入超重力場發(fā)生器內(nèi)；
3)霧化后的硫酸鋅溶液在超重力發(fā)行設(shè)備充分與臭氧反應(yīng)；
4)控制超重力發(fā)生器內(nèi)的臭氧分壓0.01-0.5 MPa、氧氣分壓0.1-2.0 MPa ;出口溶液80-100°C，保持超重力場發(fā)生器的臭氧和溶液循環(huán)，控制反應(yīng)時間為5-30分鐘。
[0005]作為優(yōu)選，硫酸鋅溶液的PH值為2.0— 5.4之間。
[0006]作為優(yōu)選，在步驟2)中，硫酸鋅溶液使用70-100%的氧氣進行霧化。
[0007]作為優(yōu)選，在步驟3)中，硫酸鋅溶液經(jīng)霧化后體積在加超重力場發(fā)生器中增加3-30 倍。
[0008]作為優(yōu)選，在步驟4)中，溶液霧化成細粒狀態(tài)在超重力場發(fā)生器內(nèi)與臭氧和氧充分接觸，促使硫酸鋅溶液中的有機物氧化生成C02與H2，從而實現(xiàn)濕法鋅冶金過程硫酸鋅溶液中有機物的脫除。
[0009]作為優(yōu)選，在步驟4)中，溶液霧化成細粒狀態(tài)與氧氣和臭氧充分接觸，其反應(yīng)過程是氣-液和氣-汽反應(yīng)。
[0010]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明利用在超重力環(huán)境下，不同大小分子之間的分子擴散和相間傳質(zhì)過程比常規(guī)重力場下要快的多，氣一液、液一液、液一固兩相間在比地球重力場大數(shù)百倍至千倍的超重力環(huán)境下的多孔介質(zhì)和孔道中產(chǎn)生流動接觸，巨大的剪切力將液體撕裂成微米甚至納米級的液膜、液絲和液滴，產(chǎn)生巨大的和快速更新的相界面，使相間傳質(zhì)速率比傳統(tǒng)塔設(shè)備提高I?3個數(shù)量級。因此在超重力場條件下，溶液在霧化(細粒)條件與氧充分接觸，加超重力場發(fā)生器內(nèi)臭氧進行循環(huán)，促使硫酸鋅溶液中的有機物氧化生成0)2與H2,從而實現(xiàn)濕法鋅冶金過程硫酸鋅溶液中有機物的脫除。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是作業(yè)時間短，生產(chǎn)成本低，溶液質(zhì)量穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0011]圖1為硫酸鋅溶液中有機物脫除的工藝示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例和附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0013]—種應(yīng)用超重力和臭氧強化脫除硫酸鋅溶液中有機物的方法，具體步驟為:
O將的PH值為2.0—5.4的硫酸鋅溶液通過加溫裝置將硫酸溶液溫度提高到80-100。。；
2)將加溫至80-100°C的硫酸鋅溶液霧化，硫酸鋅溶液使用70-100%的氧氣進行霧化，使溶液分散成顆粒狀和細線狀加入超重力場發(fā)生器內(nèi)；
3)霧化后的硫酸鋅溶液在超重力發(fā)行設(shè)備充分與臭氧反應(yīng)，使硫酸鋅溶液經(jīng)霧化后體積在加超重力場發(fā)生器中增加3-30倍；
4)控制超重力發(fā)生器內(nèi)的臭氧分壓0.01-0.5 MPa、氧氣分壓0.1-2.0 MPa ;出口溶液80-100°C，保持超重力場發(fā)生器的臭氧和溶液循環(huán)，控制反應(yīng)時間為5-30分鐘，溶液霧化成細粒狀態(tài)在超重力場發(fā)生器內(nèi)與臭氧和氧充分接觸，促使硫酸鋅溶液中的有機物氧化生成0)2與H2,從而實現(xiàn)濕法鋅冶金過程硫酸鋅溶液中有機物的脫除，此過程中，溶液霧化成細粒狀態(tài)與氧氣和臭氧充分接觸，其反應(yīng)過程是氣-液和氣-汽反應(yīng)。
[0014]實施例1
將焙燒礦中性浸出的硫酸鋅溶液(pH:5.2) 1000 ml升溫到82°C，霧化加入到3000 ml的加壓釜中，臭氧分壓0.05 10^、氧分壓0.5 MPa之間、超重力發(fā)生器的內(nèi)氣體循環(huán)、溶液循環(huán)霧化，時間10 min，硫酸鋅溶液有機物含量降低68.47%。
[0015]實施例2
將氧化鋅煙塵酸性浸出硫酸鋅溶液(pH:2.0)1000 ml升溫到95°C，霧化加入到3000ml的加壓釜中，臭氧分壓0.1MPa、氧分壓1.0MPa之間、、超重力發(fā)生器內(nèi)氣體循環(huán)、溶液循環(huán)霧化，時間15min，硫酸鋅溶液有機物含量降低89.76%。
[0016]實施例3:
將凈化后硫酸鋅溶液(pH:4.5) 1000ml升溫到98°C，霧加入到3000ml的超重力發(fā)生器中，臭氧分壓0.5MPa、氧分壓2.0MPa之間、超重力場內(nèi)氣體循環(huán)、溶液循環(huán)霧化，時間30min，硫酸鋅溶液有機物含量降低97.83%。
[0017]本發(fā)明利用在超重力環(huán)境下，不同大小分子之間的分子擴散和相間傳質(zhì)過程比常規(guī)重力場下要快的多，氣一液、液一液、液一固兩相間在比地球重力場大數(shù)百倍至千倍的超重力環(huán)境下的多孔介質(zhì)和孔道中產(chǎn)生流動接觸，巨大的剪切力將液體撕裂成微米甚至納米級的液膜、液絲和液滴，產(chǎn)生巨大的和快速更新的相界面，使相間傳質(zhì)速率比傳統(tǒng)塔設(shè)備提高I?3個數(shù)量級。因此在超重力場條件下，溶液在霧化(細粒)條件與氧充分接觸，加超重力場發(fā)生器內(nèi)臭氧進行循環(huán)，促使硫酸鋅溶液中的有機物氧化生成0)2與H2，從而實現(xiàn)濕法鋅冶金過程硫酸鋅溶液中有機物的脫除。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是作業(yè)時間短，生產(chǎn)成本低，溶液質(zhì)量穩(wěn)定。
[0018]最終，以上實施例和附圖僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述實施例已經(jīng)對本發(fā)明進行了詳細的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以在形式上和細節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種應(yīng)用超重力和臭氧強化脫除硫酸鋅溶液中有機物的方法，其特征在于，具體步驟為: 1)將硫酸鋅溶液通過加溫裝置將硫酸溶液溫度提高到80-100°C； 2)將加溫至80-100°C的硫酸鋅溶液霧化，使溶液分散成顆粒狀和細線狀加入超重力場發(fā)生器內(nèi)； 3)霧化后的硫酸鋅溶液在超重力發(fā)行設(shè)備充分與臭氧反應(yīng)； 4)控制超重力發(fā)生器內(nèi)的臭氧分壓0.01-0.5 MPa、氧氣分壓0.1-2.0 MPa ;出口溶液80-100°C，保持超重力場發(fā)生器的臭氧和溶液循環(huán)，控制反應(yīng)時間為5-30分鐘。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用超重力和臭氧強化脫除硫酸鋅溶液中有機物的方法，其特征在于:硫酸鋅溶液的PH值為2.0-5.4之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用超重力和臭氧強化脫除硫酸鋅溶液中有機物的方法，其特征在于:在步驟2)中，硫酸鋅溶液使用70-100%的氧氣進行霧化。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用超重力和臭氧強化脫除硫酸鋅溶液中有機物的方法，其特征在于:在步驟3)中，硫酸鋅溶液經(jīng)霧化后體積在加超重力場發(fā)生器中增加3-30倍。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用超重力和臭氧強化脫除硫酸鋅溶液中有機物的方法，其特征在于:在步驟4)中，溶液霧化成細粒狀態(tài)在超重力場發(fā)生器內(nèi)與臭氧和氧充分接觸，促使硫酸鋅溶液中的有機物氧化生成C02與H2，從而實現(xiàn)濕法鋅冶金過程硫酸鋅溶液中有機物的脫除。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用超重力和臭氧強化脫除硫酸鋅溶液中有機物的方法，其特征在于:在步驟4)中，溶液霧化成細粒狀態(tài)與氧氣和臭氧充分接觸，其反應(yīng)過程是氣-液和氣-汽反應(yīng)。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種應(yīng)用超重力和臭氧強化脫除硫酸鋅溶液中有機物的方法，屬于冶金和化工領(lǐng)域，所述方法的具體步驟為：1）硫酸鋅溶液預(yù)加熱；2）硫酸鋅溶液加氧霧化；3）霧化后的硫酸鋅溶液在超重力發(fā)行設(shè)備充分與臭氧進行強化反應(yīng)；4）保持超重力場發(fā)生器的氧氣和溶液循環(huán)，即得到合格的硫酸鋅溶液。本發(fā)明利用在超重力環(huán)境下，在超重力場條件下，溶液在霧化（細粒）條件與臭氧充分接觸，加超重力場發(fā)生器內(nèi)臭氧進行循環(huán)，進一步提高氧化效率，促使硫酸鋅溶液中的有機物氧化生成CO2與H2，從而實現(xiàn)濕法鋅冶金過程硫酸鋅溶液中有機物的脫除，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是作業(yè)時間短，生產(chǎn)成本低，溶液質(zhì)量穩(wěn)定。
【IPC分類】C22B3/44, C25C1/16
【公開號】CN105002360
【申請?zhí)枴緾N201510456786
【發(fā)明人】孫成余, 曲洪濤, 羅永光, 孫斯景, 謝庭芳, 吳紅林, 張候文
【申請人】云南馳宏鋅鍺股份有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年7月30日